DE102011081345A1 - Method for creating a model - Google Patents

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Abstract

Es werden Verfahren zum Erstellen eines physikalischen Modells für ein reales physikalisches System und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt. Das physikalische Modell wird durch Modellparameter bestimmt, wobei bekannte und unbekannte Modellparameter vorliegen, und wobei auf Grundlage von Messungen an dem realen physikalischen System ein datenbasiertes System trainiert und mit diesem datenbasierten Modell zumindest einer der unbekannten Modellparameter bestimmt wird.Methods for creating a physical model for a real physical system and an arrangement for performing the method are presented. The physical model is determined by model parameters, where known and unknown model parameters are present, and based on measurements on the physical physical system, a data-based system is trained and determined with this data-based model of at least one of the unknown model parameters.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines physikalischen Modells eines realen Systems und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for creating a physical model of a real system and to an arrangement for carrying out the method.

Stand der TechnikState of the art

Bei der Entwicklung technischer Systeme werden Modelle eingesetzt, mit denen das Verhalten dieser Systeme simuliert werden kann. Ein mathematisches Modell verwendet dabei die Sprache der Mathematik, um bspw. ein technisches bzw. physikalisches System zu beschreiben. Das Verfahren zur Erstellung des Modells wird als Modellierung bezeichnet. Bei der Modellierung werden Modellparameter bestimmt, die das Verhalten des Modells beschreiben.In the development of technical systems models are used to simulate the behavior of these systems. A mathematical model uses the language of mathematics, for example, to describe a technical or physical system. The process of creating the model is called modeling. Modeling determines model parameters that describe the behavior of the model.

Es wird dabei zwischen sogenannten White Box Modellen und Black Box Modellen unterschieden. Bei White Box Modellen ist es möglich, diese anzuschauen, das heißt, es handelt sich um mathematische Gleichungen, die das Verhalten und die Zustände des Systems auf Basis von bekannten physikalischen und/oder chemischen Zusammenhängen beschreiben. Anhand der Gleichungen kann das Systemverhalten auch mit sinnvollen Zwischengrößen nachvollzogen werden.A distinction is made between so-called white box models and black box models. In white box models, it is possible to look at them, that is, they are mathematical equations that describe the behavior and states of the system based on known physical and / or chemical relationships. Based on the equations, the system behavior can also be reconstructed with meaningful intermediate variables.

Im Gegensatz dazu sind Black Box Modelle nicht anschaulich. Diese umfassen zwar auch mathematische Gleichungen, die jedoch nicht die Physik, sondern nur den Zusammenhang zwischen Messdaten beschreiben. Somit sind keine Grundannahmen enthalten, jeder Verlauf ist möglich, der sich aus Messdaten ergeben kann. In contrast, black box models are not graphic. Although these include mathematical equations, they do not describe physics but only the relationship between measured data. Thus, no basic assumptions are included, any course is possible, which can result from measurement data.

Als Grey Box Modelle werden Mischformen von Black- und White Box Modellen bezeichnet.Gray Box models are called mixed forms of black and white box models.

Damit sich physikalische Modelle in der Simulation korrekt verhalten, müssen die Modellparameter möglichst exakt bestimmt werden. Da diese nicht immer messtechnisch bestimmt werden können, erfolgt die Parametrisierung dieser nicht messbaren Parameter durch eine Optimierung dieser Parameter, bei der Messungen am realen System als Basis herangezogen werden, auf welche die Modellausgänge angeglichen werden. Das heißt, die Parametrisierung der physikalischen Modelle erfolgt über Einzelmessungen am realen System. So that physical models behave correctly in the simulation, the model parameters must be determined as accurately as possible. Since these can not always be determined metrologically, the parameterization of these non-measurable parameters takes place by an optimization of these parameters, in which measurements on the real system are used as the basis to which the model outputs are adjusted. This means that the parameterization of the physical models takes place via individual measurements on the real system.

Im konkreten Beispiel der Parametrisierung eines physikalischen Luftsystems, physikalischen Triebstrangmodells oder eines physikalischen Motoremissionsmodells werden diese Messungen an bestimmten Betriebspunkten, definiert durch Motordrehzahl und Motorlast, durchgeführt. Eine Begrenzung der Anzahl der Messungen ist hierbei durch Zeitaufwand und Kosten der einzelnen Messungen gegeben. Deswegen werden nur vergleichsweise wenige Messungen durchgeführt. Auf Basis dieser wenigen Messungen wird das physikalische Modell parametrisiert.In the concrete example of the parameterization of a physical air system, physical drive train model or a physical engine emission model, these measurements are carried out at specific operating points, defined by engine speed and engine load. A limitation of the number of measurements is given by the time and cost of the individual measurements. Therefore only comparatively few measurements are carried out. Based on these few measurements, the physical model is parameterized.

Problematisch ist das Verhalten des physikalischen Systems zwischen den konkret gemessenen Betriebspunkten. Da nicht alle möglichen Kombinationen an Eingangsparametern vermessen werden können, gibt es immer eine Unsicherheit bzw. Ungenauigkeit an Punkten, die nicht gemessen wurden, jedoch im Modell eingestellt werden können.The problem is the behavior of the physical system between the actual measured operating points. Since not all possible combinations of input parameters can be measured, there is always an uncertainty or inaccuracy at points that have not been measured but can be adjusted in the model.

Die Druckschrift DE 10 2008 043 315 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, deren Betrieb von mindestens einer physikalischen Größe abhängt, die unter Berücksichtigung mindestens einer Kenngröße berechnet wird. Es wird weiterhin die physikalische Größe mittels eines datenbasierten Modells ermittelt. Trainingsdaten für das datenbasierte Modell werden aus der erfassten Kenngröße und der erfassten physikalischen Größe berechnet.The publication DE 10 2008 043 315 A1 describes a method for operating an internal combustion engine whose operation depends on at least one physical quantity which is calculated taking into account at least one parameter. Furthermore, the physical quantity is determined by means of a data-based model. Training data for the data-based model is calculated from the detected characteristic and the detected physical quantity.

Aus der Druckschrift DE 10 2008 001 081 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors bekannt. Zur Steuerung des Verbrennungsmotors wird eine kennfeldbasierte Stellgröße bestimmt, wobei ein Wert einer modifizierten Stellgröße zur Steuerung des Verbrennungsmotors mit Hilfe eines datenbasierten Modells ermittelt wird. Dieses datenbasierte Modell wird abhängig von einem realen Wert eines Verbrennungsmerkmals, der gemessen wird, ermittelt.From the publication DE 10 2008 001 081 A1 a method for controlling an internal combustion engine is known. For controlling the internal combustion engine, a map-based manipulated variable is determined, wherein a value of a modified manipulated variable for controlling the internal combustion engine is determined with the aid of a data-based model. This data-based model is determined depending on a real value of a combustion characteristic being measured.

In den genannten Druckschriften wird somit beschrieben, ein datenbasiertes Modell dafür zu verwenden, physikalische Größen eines Systems vorherzusagen. Bei datenbasierten Modellen ist jedoch zu beachten, dass diese keine physikalische Grundstruktur kennen. Außerdem ist der Datenumfang bei datenbasierten Modellen wesentlich größer als bei physikalischen Modellen. Aus diesem Grunde sind datenbasierte Modelle nur bedingt für den Einsatz in einem Applikations- oder Optimierungsprozess geeignet.The cited documents thus describe the use of a data-based model for predicting physical quantities of a system. For data-based models, however, it should be noted that they do not know any basic physical structure. In addition, the data volume of data-based models is much greater than that of physical models. For this reason, data-based models are only conditionally suitable for use in an application or optimization process.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund wird ein Verfahren zum Erstellen eines Modells nach Anspruch 1 und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9 vorgestellt. Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.Against this background, a method for creating a model according to claim 1 and an arrangement for carrying out the method according to claim 9 are presented. Embodiments result from the dependent claims and the description.

Es wird somit ein Verfahren vorgestellt, bei dem ein datenbasiertes Modell dazu verwendet wird, ein physikalisches Modell zu parametrisieren. Dies kann offline ohne eine Verbindung zu einer Motorsteuerung oder dergleichen durchgeführt werden. Somit kann das physikalische Modell, das ebenfalls offline Verwendung findet, die Realität bestmöglich abdecken. Dies erfolgt nicht nur an wenigen gemessenen Verläufen, sondern im Gesamtbereich, der mit Hilfe eines datenbasierten Modells aus vergleichsweise wenigen Messungen abgebildet werden kann.Thus, a method is presented using a data-based model to to parameterize a physical model. This can be done offline without connection to a motor control or the like. Thus, the physical model, which is also used offline, the reality cover the best possible. This is done not only on a few measured progressions, but in the total range, which can be mapped with the help of a data-based model from comparatively few measurements.

Zu beachten ist, dass das reale System technisch vermessen wird und auf Grundlage dieser technisch ermittelten Werte ein datenbasiertes Modell gelernt bzw. trainiert wird. Daneben wird ein physikalisches Modell entwickelt, wobei Modellparameter ebenfalls gemessen und/oder aus technischen Datenblättern ermittelt werden können. Dies sind dann bekannte Modellparameter. Hierbei liegen technische Überlegungen zum Verhalten und der Struktur des Systems zu Grunde. Unbekannte Modellparameter werden dann auf Grundlage des datenbasierten Modells ermittelt bzw. bestimmt. Dabei kann je nach Anforderung mindestens einer der unbekannten Modellparameter, eine notwendige Anzahl der unbekannten Modellparameter oder alle unbekannten Modellparameter bestimmt werden.It should be noted that the real system is measured technically and that a data-based model is learned or trained on the basis of these technically determined values. In addition, a physical model is developed in which model parameters can also be measured and / or determined from technical data sheets. These are then known model parameters. This is based on technical considerations regarding the behavior and the structure of the system. Unknown model parameters are then determined or determined on the basis of the data-based model. Depending on the requirement, at least one of the unknown model parameters, a necessary number of unknown model parameters or all unknown model parameters can be determined.

Bekannte Modellparameter sind dabei Modellparameter, die bspw. aus Messungen am realen physikalischen System oder aus weiteren bekannten Informationen über das reale physikalische System, bspw. durch Dokumentationen wie Datenblätter, bestimmt sind. Unbekannte Modellparameter sind solche, die nicht durch Messungen oder sonstige gesicherte Informationen über das reale physikalische System bestimmt sind. Dies kann bspw. daran liegen, dass diese Modellparameter, aus technischen Gründen oder aus Zeit- oder Kostengründen, nicht ermittelbar bzw. messbar sind.Known model parameters are model parameters that are determined, for example, from measurements on the physical physical system or from other known information about the real physical system, for example through documentation such as data sheets. Unknown model parameters are those that are not determined by measurements or other secure information about the real physical system. This may, for example, be due to the fact that these model parameters can not be determined or measured for technical reasons or for reasons of time or costs.

Ein datenbasiertes Modell kann durch einen Satz von Messungen das reale System mit allen denkbaren Kombinationen von Eingangsparametern abbilden. Dieses datenbasierte Modell kann nun verwendet werden, um die Parameter eines physikalischen Modells zu applizieren bzw. optimieren. Der Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht somit darin, dass die Parameter des physikalischen Systems auch an Stellen angepasst werden können, die nicht explizit vermessen wurden oder auch nicht vermessen werden konnten, sondern stattdessen durch das datenbasierte Modell mit hoher Genauigkeit interpoliert werden. Dies spart Zeit und zusätzliche Messungen und verbessert die Modellqualität des physikalischen Modells erheblich.A data-based model can use a set of measurements to model the real system with all conceivable combinations of input parameters. This data-based model can now be used to apply or optimize the parameters of a physical model. The advantage of the method described is therefore that the parameters of the physical system can also be adapted at locations that were not explicitly measured or could not be measured, but instead are interpolated by the data-based model with high accuracy. This saves time and additional measurements and significantly improves the model quality of the physical model.

Zusätzlich kann mittels des datenbasierten Modells die Qualität der durchgeführten Messungen bewertet werden. Durch den statistischen Ansatz des datenbasierten Modells können Messausreißer leicht identifiziert werden, da diese sich vom erwarteten Verlauf deutlich unterscheiden. Weiterhin kann über die statistische Betrachtung der Messdaten eine Aussage zum Messrauschen und zur Reproduzierbarkeit des Systemverhaltens getroffen werden.In addition, the quality of the measurements carried out can be evaluated by means of the data-based model. Due to the statistical approach of the data-based model, outliers can be easily identified, as they differ significantly from the expected course. Furthermore, a statement about the measurement noise and the reproducibility of the system behavior can be made via the statistical analysis of the measurement data.

Insbesondere eignen sich für das Verfahren datenbasierte Modelle, die auch eine Angabe über die Modellunsicherheit liefern. Diese kann verwendet werden, um einen Gültigkeitsbereich des datenbasierten Modells anzugeben. Dieser Gültigkeitsbereich oder die Modellunsicherheit kann in der Optimierung verwendet werden, um die Optimierungsergebnisse hinsichtlich Qualität und Robustheit zu verbessern. Ein Beispiel für datenbasierte Modelle, welche die Modellunsicherheit angeben, sind die sogenannten Bayesschen Regressionsverfahren wie Kriging ( "A statistical approach to some mine valuations and allied problems at the Witwatersrand", D.G. Krige, 1951 ; "The intrinsic random functions, and their applications", G. Matheron, Adv. Appl. Prob., 5, pp 439–468, 1973 ), Gaussian Process Models ( "Gaussian Processes for Machine Learning", Rasmussen and Williams, MIT Press, 2006 ), Sparse Gaussian Processes ( "Sparse Gaussian processes using pseudo-inputs"; E. Snelson and Z Ghahramani, Advances in Neural Information Processing Systems 18, pp 1259–1266, 2006 ) und viele andere. Eine weitere Möglichkeit für datenbasierte Modelle mit Modellunsicherheit sind Komitees von Neuronalen Netzen ( "Validation of Neural Networks in Automotive Engine Calibration", D. Lowe and K. Zapart, 1997 ).In particular, data-based models which also provide information about the model uncertainty are suitable for the method. This can be used to specify a scope of the data-based model. This scope or model uncertainty can be used in the optimization to improve the quality and robustness optimization results. An example of data-based models, which indicate the model uncertainty, are the so-called Bayesian regression methods such as Kriging ( "A statistical approach to some mine valuations and allied problems at the Witwatersrand", DG Krige, 1951 ; "The intrinsic random functions, and their applications", G. Matheron, Adv. Appl. Prob., 5, pp 439-468, 1973 ), Gaussian Process Models ( Gaussian Processes for Machine Learning, Rasmussen and Williams, MIT Press, 2006 ), Sparse Gaussian Processes ( "Sparse Gaussian processes using pseudo-inputs"; E. Snelson and Z Ghahramani, Advances in Neural Information Processing Systems 18, pp 1259-1266, 2006 ) and many others. Another possibility for data-based models with model uncertainty are committees of neural networks ( "Validation of Neural Networks in Automotive Engine Calibration", D. Lowe and K. Zapart, 1997 ).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehenden noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt in einem Flussdiagramm ein Verfahren gemäß dem Stand der Technik. 1 shows in a flow chart a method according to the prior art.

2 zeigt in einem Flussdiagramm eine Ausführung des vorgestellten Verfahrens. 2 shows in a flow chart an embodiment of the presented method.

3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Ausführung der beschriebenen Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. 3 shows a schematic representation of an embodiment of the described arrangement for carrying out the method.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by embodiments in the drawings and will be described below in detail with reference to the drawings.

In 1 wird in einem Flussdiagramm ein Ablauf eines Verfahrens zum Modellieren eines physikalischen Systems gemäß dem Stand der Technik dargestellt. In einem ersten Schritt 10 beginnt der Aufbau eines physikalischen Modells. In einem nächsten Schritt 12 erfolgt eine Parametrisierung von Modellparametern aus einem Datenblatt 14 oder vergleichbaren Dokumenten. In 1 In a flow chart, a flow of a method for modeling a physical system according to the prior art is shown. In a first step 10 begins the construction of a physical model. In a next step 12 a parameterization of model parameters takes place from a data sheet 14 or similar documents.

In einem anschließenden Schritt 16 erfolgt eine Schätzung der unbekannten Modellparameter. Parallel dazu erfolgt in einem Schritt 20 ein Vermessen des realen Systems. Mit Hilfe der Messwerte wird in einem Schritt 22 eine Optimierung der unbekannten Modellparameter durchgeführt. Anschließend (Block 24) sind die unbekannten Modellparameter bestimmt, allerdings nur an Stellen, die tatsächlich vermessen wurden. Es ergibt sich eine gute Übereinstimmung des physikalischen Modells mit den Messungen und ggf. weniger gute Übereinstimmungen an Stellen, die nicht vermessen wurden (Block 26).In a subsequent step 16 an estimate of the unknown model parameters is made. In parallel, this takes place in one step 20 a measuring of the real system. With the help of readings is in one step 22 carried out an optimization of the unknown model parameters. Subsequently (block 24 ) are the unknown model parameters determined, but only in places that were actually measured. This results in a good agreement of the physical model with the measurements and possibly less good matches in places that were not measured (Block 26 ).

In 2 wird in einem Flussdiagramm ein Ablauf einer Ausführung des vorgestellten Verfahrens zum Modellieren eines physikalischen Systems dargestellt. In einem ersten Schritt 30 beginnt der Aufbau eines physikalischen Modells. In einem nächsten Schritt 32 erfolgt eine Parametrisierung von Modellparametern aus einem Datenblatt 34 oder vergleichbaren Dokumenten. An dieser Stelle kann auch auf Werte von Messungen zurückgegriffen werden, bei denen das System bei bestimmten Punkten bzw. Betriebspunkten gemessen bzw. vermessen wurde.In 2 In the flowchart, a flow of execution of the presented method of modeling a physical system is illustrated. In a first step 30 begins the construction of a physical model. In a next step 32 a parameterization of model parameters takes place from a data sheet 34 or similar documents. At this point, it is also possible to resort to values of measurements in which the system was measured or measured at certain points or operating points.

In einem anschließenden Schritt 36 erfolgt eine Schätzung der unbekannten Modellparameter. Hierbei kann auf Erfahrungen zurückgegriffen werden, die Auskünfte darüber geben, welche Modellparameter nur schwer oder auch gar nicht, bspw. messtechnisch, zu ermitteln sind. Parallel dazu erfolgt in einem Schritt 38 ein Vermessen des realen Systems und in einem weiteren Schritt 40 ein (Er-)Lernen bzw. Trainieren eines datenbasierten Modells. Auf Grundlage der Messwerte und des trainierten datenbasierten Modells wird in einem Schritt 42 eine Optimierung der unbekannten Modellparameter mit Hilfe der Vorhersage des datenbasierten Modells durchgeführt. Anschließend (Block 44) sind die unbekannten Modellparameter bestimmt, auch an Stellen, die nicht vermessen wurden. Es ergibt sich eine gute Übereinstimmung des physikalischen Modells mit allen denkbaren Messungen, d. h. mit allen möglichen Kombinationen an Eingangsparametern (Block 46).In a subsequent step 36 an estimate of the unknown model parameters is made. In this case, it is possible to make use of experiences which provide information about which model parameters are difficult or even impossible to determine, for example by measurement. In parallel, this takes place in one step 38 a measurement of the real system and in a further step 40 learning or training a data-based model. Based on the measured values and the trained data-based model is in one step 42 An optimization of the unknown model parameters is performed using the prediction of the data-based model. Subsequently (block 44 ), the unknown model parameters are determined, even in places that were not measured. The result is a good agreement of the physical model with all imaginable measurements, ie with all possible combinations of input parameters (block 46 ).

In einer Ausführung des dargelegten Verfahrens wird zunächst ausgehend von theoretischen Überlegungen und auf Grundlage technischer Überlegungen ein physikalisches Modell des Systems erstellt. Die Parameter dieses Modells sind teilweise messbar und aus Datenblättern zu ermitteln. Verschiedene Parameter sind jedoch nicht zu ermitteln und damit unbekannt, da eine dazu passende Messtechnik nicht existiert. Ein weiterer Hinderungsgrund können zu hohen Kosten sein, wenn bspw. der Einsatz eines Computertomographen notwendig ist. In one embodiment of the disclosed method, based on theoretical considerations and based on technical considerations, a physical model of the system is first created. The parameters of this model are partly measurable and can be determined from datasheets. However, various parameters can not be determined and therefore unknown, since a suitable measuring technique does not exist. Another obstacle can be too high costs, if, for example, the use of a computer tomograph is necessary.

Hierbei kann man sich damit behelfen, dass das reale System mit einer bestimmten Anregung der Eingangsgrößen vermessen wird und die Systemantworten aufgezeichnet werden, d. h. man fährt z. B. mit einem Fahrzeug verschiedene Fahrmanöver und zeichnet diese sowie die Fahrzeugreaktionen mit geeigneten Messgeräten auf.This can be achieved by measuring the real system with a specific excitation of the input variables and recording the system responses, ie. H. you drive z. B. with a vehicle different driving maneuvers and records these and the vehicle reactions with suitable measuring devices.

Die Messungen dienen somit einerseits dazu, Modellparameter zu bestimmen und andererseits dazu, eine Grundlage für das Trainieren eines datenbasierten Modells zu liefern. Es kann vorgesehen sein, dass bestimmte Messergebnisse sowohl zur Parameterbestimmung als auch zum Trainieren des datenbasierten Modells herangezogen werden. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass Messergebnisse ausschließlich zur Parameterbestimmung oder zum Trainieren des datenbasierten Modells herangezogen werden.The measurements thus serve, on the one hand, to determine model parameters and, on the other hand, to provide a basis for training a data-based model. It can be provided that certain measurement results are used both for parameter determination and for training the data-based model. Alternatively or additionally, it can be provided that measurement results are used exclusively for parameter determination or for training the data-based model.

Entsprechend dem erläuterten Verfahren wird auf Grundlage von Messungen ein datenbasiertes Modell trainiert. Dieses Modell erlaubt nun Vorhersagen an beliebigen Stellen im Eingangsraum, unabhängig davon, ob genau diese Kombination vermessen wurde. Dieses trainierte datenbasierte Modell ist nunmehr die Referenz für das physikalische Modell und die unbekannten Modellparameter des physikalischen Modells können bspw. durch eine Approximation ermittelt werden.According to the explained method, a data-based model is trained on the basis of measurements. This model now allows predictions anywhere in the input room, regardless of whether exactly this combination was measured. This trained data-based model is now the reference for the physical model and the unknown model parameters of the physical model can be determined, for example, by an approximation.

Es ist somit im Applikationsprozess möglich, Optimierungen von Modellparametern eines physikalischen Modells an Stellen vorzunehmen, die zuvor nicht explizit vermessen wurden. Das datenbasierte Modell wird dabei bspw. zur Interpolation verwendet.It is thus possible in the application process to make optimizations of model parameters of a physical model at locations that were not previously measured explicitly. The data-based model is used, for example, for interpolation.

Die auf diese Weise erstellten physikalischen Modelle können bspw. zur Applikation und Optimierung von Modellen verwendet werden, die wiederum in Funktionen im Rahmen eines Kennfeldmodells in Motorsteuergeräten eingesetzt werden können.The physical models created in this way can be used, for example, for the application and optimization of models, which in turn can be used in functions within the framework of a map model in engine control units.

In 3 ist in einer schematischen Darstellung eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt, die insgesamt mit der Bezugsziffer 70 bezeichnet ist. Diese Anordnung umfasst eine Speichereinrichtung 72 und eine Recheneinheit 74. In der Speichereinrichtung 72 ist ein physikalisches Modell 76 eines realen physikalischen System abgelegt. Dabei liegen bekannte 78 und unbekannte Modellparameter 80 vor. In 3 is a schematic representation of an arrangement for carrying out the method shown in total with the reference numeral 70 is designated. This arrangement comprises a memory device 72 and a computing unit 74 , In the storage device 72 is a physical model 76 a real physical system stored. There are known 78 and unknown model parameters 80 in front.

In der Recheneinheit 74 wird auf Grundlage von Messungen an dem realen System ein datenbasiertes Modell 82 des realen Systems trainiert, das wiederum zur Bestimmung der unbekannten Modellparameter 80 herangezogen wird. Zusätzlich kann das datenbasierte Modell 82 verwendet werden, um bereits bekannte Modellparameter 78 zu überprüfen und damit auch die Güte bzw. Gültigkeit von Messungen, auf deren Grundlage diese Modellparameter 78 bestimmt wurden, zu überprüfen.In the arithmetic unit 74 becomes a data-based model based on measurements on the real system 82 of the real system, in turn, to determine the unknown model parameters 80 is used. In addition, the data-based model 82 used to be already known model parameters 78 and thus also the quality or validity of measurements on the basis of which these model parameters 78 were determined to check.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (9)

Verfahren zum Erstellen eines physikalischen Modells (76) für ein reales physikalisches System, wobei das physikalische Modell (76) durch Modellparameter (78, 80) bestimmt ist, wobei bekannte (78) und unbekannte Modellparameter (80) vorliegen, und wobei auf Grundlage von Messungen an dem realen physikalischen System ein datenbasiertes Modell (82) trainiert wird und mit diesem datenbasierten Modell (82) zumindest einer der unbekannten Modellparameter (80) bestimmt wird.Method of creating a physical model ( 76 ) for a real physical system, where the physical model ( 76 ) by model parameters ( 78 . 80 ), where known ( 78 ) and unknown model parameters ( 80 ), and based on measurements on the real physical system, a data-based model ( 82 ) and with this data-based model ( 82 ) at least one of the unknown model parameters ( 80 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die bekannten Modellparameter (78) durch Messungen bestimmt wurden.Method according to Claim 1, in which the known model parameters ( 78 ) were determined by measurements. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem unbekannte Modellparameter (80) durch Approximation auf Grundlage des datenbasierten Modells (82) bestimmt werden.Method according to Claim 1 or 2, in which unknown model parameters ( 80 ) by approximation on the basis of the data-based model ( 82 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem unbekannte Modellparameter (80) durch Interpolation auf Grundlage des datenbasierten Modells (82) bestimmt werden.Method according to Claim 1 or 2, in which unknown model parameters ( 80 ) by interpolation on the basis of the data-based model ( 82 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das datenbasierte Modell (82) auf Basis von Gaußschen Prozessen erstellt wird.Method according to one of Claims 1 to 4, in which the data-based model ( 82 ) is created on the basis of Gaussian processes. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein Gültigkeitsbereich des datenbasierten Modells (82) angegeben wird.Method according to Claim 5, in which a scope of validity of the data-based model ( 82 ). Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der ermittelte Gültigkeitsbereich bei einer Optimierung verwendet wird.Method according to Claim 6, in which the determined validity range is used in an optimization. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die durchgeführten Messungen mit dem datenbasierten Modell (82) bewertet werden. Method according to one of claims 1 to 7, wherein the measurements carried out with the data-based model ( 82 ) be rated. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Speichereinrichtung (72) zur Ablage eines physikalischen Modells (76) für ein reales System mit bekannten (78) und unbekannten Modellparametern (80) und einer Recheneinheit (74), in der auf Grundlage von Messungen an dem realen System ein datenbasiertes Modell (82) trainiert wird, das zur Bestimmung der unbekannten Modellparametern (80) herangezogen wird.Arrangement for carrying out a method according to one of Claims 1 to 8, having a memory device ( 72 ) for storing a physical model ( 76 ) for a real system with known ( 78 ) and unknown model parameters ( 80 ) and a computing unit ( 74 ), based on measurements on the real system, a data-based model ( 82 ), which is used to determine the unknown model parameters ( 80 ) is used.
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